MPs受到的高度关注，使其成为科学研究中的新热点。除了对世界范围内MPs含量的检测，也有不少研究考察了MPs对生物产生的影响。研究显示，MPs能与环境中很多生物发生作用。
MPs可以吸附在藻类表面，影响正常生长；无脊椎动物（甲壳类、双壳软体类、多毛环节类）、脊椎动物（海鸟、海鱼）甚至哺乳动物（鲸鱼）都能摄入MPs，并对机体导致一系列不利效应；MPs还能通过食物链从低营养级传递到高营养级，对生态健康产生不利影响。
1 微塑料毒性效应的表现
MPs生物毒性的表现可以具体分为以下三个方面：微塑料的物理效应、微塑料的生理效应、微塑料的生化效应、微塑料的生态效应。
（1）微塑料的物理效应
一般来说，MPs与生物作用的方式主要有三种：吸附、缠绕和摄入。藻类植物具有相对大的表面，为MPs的吸附提供了良好机会。Bhattacharya等研究表明，表面带电的MPs可以吸附在藻类表面，通过影响co2与o2的生成与消耗，来干扰藻类的光合作用。
在PS－MPs和藻类共存溶液体系中，藻类－PS聚合体的存在也证实了MPs与生物的吸附作用。
环境中存在的塑料垃圾，如塑料纤维很容易将生物缠绕。海鸟在海面飞行过程中，海豹和海狮在海洋活动时都可以被缠绕，皮肤受到伤害、正常活动受限、影响其躲避掠食者、甚至导致死亡。
不规则形状塑料垃圾食入体内，也会对生物产生体内伤害，如溃疡、胃穿孔或肠道阻塞，海豚已被研究报道出现过这些现象。消化道被阻塞，可能引起饥饿；塑料食入引起的胃穿孔甚至导致死亡。
MPs由于粒径小，一旦被摄入后，有可能在体内富集。除了排出一部分，仍有MPs残留在肠道内，出现在鳃和肝脏，转移至淋巴从而进入循环系统。
在肠内能停留１４天，鳃内停留２１天，进入循环系统后停留时间更高达４８天。
（2）微塑料的生理效应
由于粒径的相似性，MPs经常会被当作食物而误食。MPs的低营养性使得食物的有效性减少，造成生物觅食效率降低，从而导致饥饿。
另一方面，生物无法获得足够能源，机体的能量平衡受到干扰。能量储备减少，无法满足生长发育和生育繁殖需求，从而影响生物生活能力。有研究表示，PS-MPs可以抑制藻类生长，限制水蚤和虾的生长、蚯蚓体重降低、海胆体型减小以及个体畸形摄入MPs的蚯蚓和蟹，表现出能量消耗增长，能量储备减少。
能量缺失则会后续影响机体的正常生活，一般来说，繁殖需要消耗能量，经MPs暴露后的浮游动物生育能力受到干扰，产率降低且二代个体更小，甚至还会出现幼体畸形。
研究还表明，MPs会影响蚯蚓的排泄速率，并且导致桡足类浮游动物的排泄物性质产生变化。如果MPs是通过鳃等呼吸系统被生物摄入体内，则可能影响鳃的呼吸功能或者通过影响钠离子、钙离子的离子交换来干扰鳃的渗透调节系统。
（3）微塑料的生化效应
除了以上讨论的表观效应，MPs还会对生物产生生化效应，比如组织器官变化、免疫系统功能干扰、氧化应激、神经传递干扰以及基因和代谢物变化。Mattsson等发现，PS-MPs可使鱼脑、肉的形状和颜色发生变化。
经过PE－MPs暴露后，青锵鱼生殖细胞出现非正常增殖。PS-MPs使牡蛎的卵母细胞数量减少且粒径减小，使精子运动速度变缓慢。
MPs作为一种外源干扰物质，可引起机体防御体系的变化，包括炎症效应和免疫效应。有研究表明，MPs可以导致蚌类粒细胞形成和溶酶体膜不稳定等炎症现象，干扰蚯蚓免疫细胞的吞噬活性。
MPs通过抑制谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶的活性，引起蚯蚓和蚌的氧化应激损伤；通过抑制乙酰胆碱酯酶活性来干扰蚌和虾虎鱼的神经功能。
还有一些研究采用生物组学手段（转录组和代谢组）从分子生物学层面解释MPs对生物的影响。MPs不仅能导致DNA损伤，还能引起与内分泌、膜损伤、细胞凋亡相关的基因产生差异性表达。
除此之外，鲤鱼的代谢物轮廓也会受到MPs的干扰，使得肝脏中的乙醇，肌肉中肌苷、腺苷和赖氨酸表达量上升。
（4）微塑料的生态效应
微塑料的生态效应体现为MPs在食物网内的传递和累积。由于MPs在生物体内有较长的停留时间，MPs有可能通过生物的捕食过程在食物链中转移，从低营养级传递到高营养级。有研究报道，10umPS颗粒通过浮游食物链从中型浮游动物转移到大型浮游生物。
吸附在藻类表面的PS－NPｓ，被水蚤食入最后通过鲫鱼捕食作用转移到鱼体内。海产虾和食用盐中的MPs可能通过饮食进入人体内，对人类健康产生潜在危害。
2 微塑料毒性效应的影响因素
MPs的生物毒性与很多因素有关，主要可以总结为以下几个方面：颜色、密度、尺寸、表面性质、浓度以及种类。由于颜色和密度因素主要与产生的物理效应有关，影响其被生物摄入的可能性和倾向性，因此下面主要讨论是尺寸、表面性质、浓度和种类对微塑料毒性效应的影响。
（1）尺寸的影响
MPs的尺寸大小在被生物利用的有效性和生物蓄积性方面发挥着重要作用。目前几乎所有尺寸的MPs都可以被生物摄入，高营养级生物对于尺寸的选择性食入不明显，但低营养级生物更易摄入小尺寸。
总结以往的研究，可以发现＜500um的MPs能干扰生物的存活、觅食活性、生长繁殖、能量获取、抗氧化能力、免疫和神经功能等。
＜10um的MPs很容易被无脊椎动物（桡足类、双壳蚌类、海胆、蟹）摄入，同时能在体内存留１－２个月，还能转移至循环系统。很大程度上，这是因为食物尺寸的相似性和生物特殊的滤食器官。
1um是甲壳类动物滤食器官拦截的常见尺寸，这也就是为什么只有＜1um的塑料颗粒可以被等足类动物摄入。一般来说，相对于大尺寸，小尺寸颗粒具有更大的生物可利用性，可以通过内吞作用进入细胞，可能产生更明显的生物效应。
（2）表面性质的影响
环境中MPs在经过一系列物理、化学和生物作用后，常常会呈现出不同表面功能和电性，显著影响其在自然环境中的稳定性和生物毒性。不同表面电性的MPs被生物摄入的可能性和在生物体内的存留情况都存在差异。
相比于带负电的羧基（－ＣＯＯＨ）颗粒，带正电的氨基（－ＮＨ２）颗粒被摄入体内的量更多，并且更加分散。
不同表面性质ＰＳ颗粒对微生物也可产生影响，ＰＳ－ＮＨ２能吸附在乳酸菌表面，影响菌细胞生长；并且能引起大肠杆菌外膜不稳定。目前己经有很多研究采用体外细胞实验，报道了带正电荷和负电荷ＰＳ－ＮＰｓ的毒性影响。
通常情况下，正电ＰＳ－ＮＨ２比负电ＰＳ－ＣＯＯＨ毒性更强。分析表明，正电颗粒的毒性机理主要归功于其更易与带负电的细胞膜结合进入细胞，引起ＡＴＰ能量消耗、ＲＯＳ产生和氧化应激效应，导致线粒体膜和溶酶体膜损伤，甚至细胞死亡。
（3）浓度的影晌
研究物质的生物毒性与其浓度也是息息相关的。在急性毒性实验中，MPs的暴露浓度在毫克／升，有的浓度高达100mg／L，而产生的影响不致死。比如，经100mg／L的PS-MPs染毒暴露８小时或20mg／L的PS-MPs染毒暴露２４小时后，蚌的觅食活性降低。
一般来说，浓度越大，生物效应越明显。2.5g/LHDPE-MPs导致蚌溶酶体膜的不稳定等显著的炎症效应。在亚慢性和慢性毒性实验中，使用的MPs浓度相对低，几毫克／升或微克／升的MPs就能产生干扰觅食活性、抑制生长繁殖、免疫系统干扰等效应。
30mg/LPS-MPs的染毒暴露可以引起水蚤和海胆个体的畸形。500ｐg／LPS-MPs可以抑制桡足类浮游生物的繁殖生育能力。因此，即使是低浓度，在长期作用下也会对生物产生不利影响。
（4）塑料种类的影响
不同的塑料种类含有不同单体和添加剂，进入环境中与生物接触后，会产生不同效应。PS的单体苯乙烯可能会导致蚌和鱼的溶酶体膜和DNA损伤。有研究基于证据权重模型考察了PS和PE对细胞的不同影响，结果发现PS显示出更显著的生物毒性。
针对不同塑料的毒性效应，也有不一样的研究结论：PVC对蚯蚓的健康和生物活性影响最明显；PE、PVC、PET都能对藤壶产生毒性效应，其中PVC对藤壶无节幼体毒性最大（可能与单体等添加剂有关），PE对藤壶的沉降性能影响最大。
除此之外，不同的MPs进入环境后会有不同添加剂的浸出，包括有机毒物和金属。邻苯二甲酸酯、双酚A(BPA)、多溴联苯醚(PBDEs)能干扰生物内分泌。MPs中浸出的Zn能对水蚤产生毒性，使其的活动性降低。
3 微塑料性效应的研究现状
综合目前对于MPs毒性效应的研究，我们可以发现，多数还主要是以海洋中和底泥中的无脊椎生物为研究对象，如甲壳类、双壳软体类、多毛环节类，即便有研究报道脊椎动物（海鸟、海鱼）甚至哺乳动物（鲸鱼）受到MPs影响，也是通过野外采样发现它们被MPs缠绕或者体内摄入MPs。
然而针对MPs对淡水生物和脊椎动物的效应研究还比较欠缺。针对MPs毒性效应的影响因素，以考察粒径影响居多；不同表面性质的影响虽有涉及，但是为数不多，且主要是以体外细胞实验开展。
此外，室内生物毒性研究也多以考察觅食效率变化、生长发育形态、生育繁殖表现、免疫炎症等较为表观的指标为主，只有极少数研究涉及到个别基因和代谢产物表达变化。
